CN110770870B - 致动器 - Google Patents

Abstract

一种通过火药的燃烧而被驱动的致动器（1），其将用于驱动输出部分的能量令人满意地传递给输出部分。输出活塞部分（6）具有接收驱动能量的特定端面。密封构件（8）将燃烧产物限制在由密封构件分隔的第一空间（34）中。密封构件具有固定端部（35）和与特定端面接触的接触部（34）。在点火器（20）中的火药燃烧前的状态下，接触部（34）位于初始位置处。随着点火器（20）内的火药的燃烧，接触部（34）在与特定的端部（6a）接触的同时随着输出活塞部分（6）的滑动运动而移动到操作位置。

Description

致动器

技术领域

本发明涉及一种通过输出活塞部分向目标物体物施加特定力的致动器。

背景技术

一些电路设置有断路器，断路器在电路的构成装置发生异常或在包括电路的系统发生异常时操作以中断装置之间的传导。作为这种断路器，已经开发了一种传导断路器，其通过高压气体以高速驱动断开构件以强制地和物理地断开存在于装置之间的导体。例如，在专利文献1中公开的技术中，断开构件通过由气体发生器产生的高压气体来驱动，以使构成电路的一部分的导体断开，并消除由断开而在导体的断开端部之间引起的电弧。这提供了可靠的传导断开。

还已开发了一种利用火药燃烧的能量进行加压的致动器。例如，专利文献2公开了一种与利用火药燃烧的能量通过膜来驱动控制构件从而中断流体通道中的介质的流动的致动器相关的技术。在该技术中，夹在控制构件和壳体之间的可弹性变形的膜通过火药燃烧的压力而变形，并且附接到膜的缸体部分移动以驱动控制构件。

引用列表

专利文献

PTL1：日本专利申请公开号2014-49300；

PTL2：美国专利号6397595。

发明内容

技术问题

为了高效地使用火药燃烧的能量作为向目标物体施加特定力的致动器的动力源，有必要将所产生的燃烧能量高效地传递给致动器的输出活塞。为了实现这一点，重要的是将由火药燃烧产生的燃烧产物限制在一定的封闭空间中以增加该空间中的压力。

在如现有技术中那样使用可弹性变形的膜来分隔其中发生火药燃烧的空间和容纳作为待加压物体的致动器的输出部分（或控制构件）的空间并通过膜的变形将火药燃烧的能量传递给控制构件的情况下，膜在燃烧时突然弹性变形。为了使控制构件移动通过所需的距离，有必要通过火药的燃烧使膜朝向控制构件极大地变形。于是，存在膜可能破裂或撕裂的风险。如果膜破裂，则燃烧产物不能被限制在发生燃烧的空间中，并且难以驱动控制构件。

本发明涉及一种由火药燃烧驱动的致动器，并且其目的是能够将能量令人满意地传递给输出部分以驱动输出部分。

问题的解决方案

为了解决上述问题，本发明提供了一种结构，在这种结构中，将致动器的主体中的空间分隔成点火器侧空间和输出活塞侧空间的密封构件适于将由点火器产生的燃烧产物限制在点火器侧空间中。这种结构可以适当地提高点火器侧空间中的压力。此外，通过点火器中的燃烧，密封构件的与输出活塞部分接触的部分从密封构件的固定端部的点火器侧上的初始位置移动到固定端部的输出表面侧上的操作位置。该构造有助于在确保输出活塞部分的令人满意的大量移动的同时防止密封构件的破裂，从而能够将驱动能量令人满意地传递给输出活塞部分。

具体地，根据本发明，提供了包括致动器主体和输出活塞部分的致动器，该致动器主体包括沿着其轴向方向延伸的通孔，输出活塞部分以能够在所述通孔中滑动的方式设置，并且所述致动器适于通过使所述输出活塞部分从所述致动器主体的输出表面突出而向物体物施加特定力。致动器还包括点火器和密封构件，点火器使火药燃烧并通过所述点火器中的火药的燃烧施加用于使所述输出活塞部分向所述输出活塞部分滑动的驱动能量，密封构件将所述致动器主体中的空间分隔成在其中设置有所述点火器的第一空间和在其中设置有所述输出活塞部分的第二空间，并将由所述点火器产生的燃烧产物限制在所述第一空间中。所述输出活塞部分具有作用在所述目标物体上的操作端部和包括接收所述驱动能量的特定端面的特定端部。所述密封构件具有固定端部和接触部，所述固定端部固定到限定所述致动器主体中的空间的内壁，所述接触部在火药在所述点火器中燃烧时与所述特定端部的所述特定端面接触。在所述点火器中的火药燃烧之前的状态下，所述接触部位于所述固定端部的所述点火器侧上的初始位置处。随着所述点火器中的火药的燃烧，所述接触部在与所述特定端面接触的同时随着所述输出活塞部分的滑动运动而移动到所述固定端部的所述输出表面侧上的操作位置。

在根据本发明的致动器中，致动器主体中的空间被密封构件分隔成第一空间和第二空间。这有效地导致第一空间中的压力在火药在点火器中燃烧时增加。此外，密封构件的接触部通过由点火器中的火药燃烧产生的驱动能量而从初始位置移动到操作位置。在该移动过程期间，接触部与输出活塞部分的特定端面接触，使得输出活塞部分在通孔中滑动。随着输出活塞部分的滑动运动，输出活塞部分的操作端部从输出表面突出以向目标物体施加特定力。该特定力被适当地设定以实现向目标物体施加力的目的。例如，为了使目标物体破裂，将特定力设置成使目标物体断开所需的力。只要密封构件的接触部的移动是由火药的燃烧引起的，就可以采用各种结构，诸如其中驱动能量通过接触部被直接施加到输出活塞部分的结构，或者其中驱动能量首先传播到气体、液体或固体并且之后通过接触部间接地施加到第一活塞部分的结构。

在根据本发明的致动器中，使火药燃烧的点火器也可被构造成通过点火器的操作而对容纳在点火器中的点火药进行点火从而产生点火药的燃烧产物的结构，或者被构造成通过点火药的点火而使已知的气体发生剂（例如单基无烟火药）进一步燃烧从而产生点火药与气体发生剂的燃烧产物的结构。在根据本发明的致动器中，点火器的结构不受具体限制。

当火药在点火器中燃烧时，燃烧产物在致动器主体中的第一空间中扩散，并且第一空间中的压力升高以向输出活塞部分施加驱动能量。如上所述，该能量用作用于驱动输出活塞部分的动力源。由于根据本发明的致动器设置有密封构件，所以燃烧产物被限制在第一空间中并且不进入第二空间。因此，与燃烧产物一起产生的驱动能量将不会浪费地扩散，而是期望驱动能量被传递给输出活塞部分。为了实现密封效果，必要的是，密封构件具有适当程度的抵抗火药燃烧的能力。此外，不希望的是，密封构件的设置妨碍驱动能量到输出活塞部分的传递。因此，必要的是，密封构件既实现对燃烧产物的令人满意的限制并且又实现驱动能量到输出活塞部分的令人满意的传递。

为了实现以上目的，密封构件以这样的方式构造：其接触部在与输出活塞部分的特定端面接触的同时从固定到致动器主体中的空间的内壁的其固定端部的点火器侧上（换言之，比固定端部更靠近点火器）的初始位置移动到固定端部的输出表面侧上（换言之，比固定端部更靠近输出表面）的操作位置。利用这种构造，在火药燃烧之后，密封构件以接触部相对于固定端部由内向外翻转的方式变形，从而推动输出活塞部分的滑动运动。因此，与现有技术的情况不同，密封构件不会随着火药的燃烧而仅沿一个方向伸展。因此，降低了密封构件破裂的可能性。此外，利用前述由内向外翻转的变形结构，接触部随着输出活塞部分的滑动运动的移动范围从固定端部的点火器侧上的初始位置延伸到固定端部的输出表面侧上的操作位置。这消除了密封构件的大变形，同时确保接触部的移动距离足够大以使得输出活塞部分能够滑过用于向目标物体施加特定力的足够距离。因此，密封构件不大可能破裂。这使得既能够令人满意地限制燃烧产物，并且又能够将驱动能量令人满意地传递给输出活塞部分。

在根据本发明的致动器中，密封构件可由弹性构件制成。于是，密封构件可以随着点火器中火药的燃烧而伸展，从而能够改进对燃烧产物的限制和向输出活塞部分的传递驱动能量的相容性。

所述密封构件还可具有中间部，所述中间部在所述固定端部与所述接触部之间延伸，并且在所述点火器中的火药燃烧之前的状态下覆盖所述特定端部的沿着所述输出活塞部分的滑动方向延伸的侧表面。于是，随着由所述点火器中的火药燃烧引起的输出活塞部分的滑动运动，所述接触部从所述初始位置移动到所述操作位置，同时所述中间部沿所述滑动方向伸展。利用致动器的这种设计，接触部随着密封构件的中间部沿输出活塞部分的滑动方向伸展而移动，同时推动输出活塞部分。这提供了输出活塞部分的对应于伸展量的附加滑动量。因此，由火药燃烧产生的驱动能量优选地用于推动输出活塞部分，从而使得输出活塞部分能够滑过足够的距离。此外，由于沿输出活塞部分的滑动方向伸展的中间部由弹性构件制成，所以中间部可以弹性地伸展。因此，密封构件不大可能破裂。

在上述致动器中，所述输出活塞部分的所述特定端部的外径可小于所述通孔的内径。于是，所述中间部随着由所述点火器中的火药燃烧引起的输出活塞部分的滑动运动而沿着所述通孔的内壁沿所述滑动方向伸展。利用该特征，输出活塞部分在靠近特定端部的区域中留有沿通孔的径向方向的间隙。当接触部随着火药的燃烧而移动时，中间部可以利用该间隙伸展，从而使中间部能够平滑地伸展。因此，输出活塞部分可以滑过足够的距离，并且可以防止密封构件的破裂。

上述致动器还可包括辅助活塞部分，所述辅助活塞部分以能够在所述通孔中滑动并与所述输出活塞部分的所述特定端面将所述密封构件的所述接触部夹在中间的方式布置在所述第一空间中。所述辅助活塞部分具有与所述点火器相对的点火器侧端部和输出活塞侧端部，所述驱动能量输入到所述点火器侧端部，所述输出活塞侧端部通过所述接触部将所述驱动能量传递给所述输出活塞部分的所述特定端面。

利用致动器的这种构造，辅助活塞部分通过其点火侧端部接收来自点火器的驱动能量，并通过其另一端或输出活塞侧端部通过密封构件的夹在输出活塞部分和辅助活塞部分之间的接触部而将驱动能量传递给输出活塞部分的特定端面。因此，密封构件不直接从点火器接收驱动能量，而是通过辅助活塞部分接收驱动能量。因此，接触部在火药燃烧期间不直接暴露于高温高压燃烧产物，并且可以以改进的可靠性防止包括接触部的密封构件破裂。此外，由于接触部被夹在输出活塞部分和辅助活塞部分之间，所以可以向密封构件适当地施加用于使密封构件由内向外翻转的力，从而使得输出活塞部分能够平滑地滑动。

本发明的有利效果

本发明能够将能量令人满意地传递给输出部分，以驱动由火药燃烧驱动的致动器中的输出部分。

附图说明

[图1] 图1是示出根据本发明第一实施例的致动器的大体构造的图。

[图2] 图2是具体示出图1所示的致动器的活塞的图。

[图3] 图3是示出附接到图1所示的致动器的引爆器（或点火器）的基本结构的图。

[图4] 图4是示出图1所示的致动器处于在引爆器中的火药燃烧之前的状态和在引爆器中的火药燃烧之后的状态的比较的图。

[图5] 图5是示出应用根据本发明第一实施例的致动器的电路断路器的大体构造的图。

[图6] 图6是示出根据本发明第二实施例的致动器的大体构造的图。

具体实施方式

下面，将参考附图描述根据本发明的致动器的实施例。应当理解，将出于说明性目的来描述实施例的特征，并且本发明不受所描述的实施例的特征的限制。

<第一实施例>

图1是致动器1的沿着其轴向方向截取的横截面图。致动器1包括由第一壳体3和第二壳体4构成的致动器主体2。致动器主体2的前端（即，第二壳体4的与连接到第一壳体3的一端相对的一端）是致动器1的输出侧，即，特定力将被施加到位于该侧上的目标物体的一侧。第一壳体3和第二壳体4通过螺钉紧固在一起。在第一壳体3的内部形成有燃烧室31。燃烧室31是延沿第一壳体3的轴向方向延伸的内部空间。在第二壳体4内部形成有通孔37。通孔37是沿着第二壳体4的轴向方向延伸的内部空间。燃烧室31和通孔37在致动器主体2内部连续地布置，它们由稍后将描述的密封构件8分隔。

致动器主体2的前端面（即第二壳体4的前端面）构成输出表面4b。输出表面4b是与要向其施加特定力的目标物体相对的表面。在致动器主体2的第二壳体4内部的通孔37中设置有金属输出活塞6。输出活塞6以能够在通孔37中滑动的方式保持在通孔37中。

图2示出了输出活塞6的细节，以有助于理解其与第二壳体4的位置关系。输出活塞6具有沿着通孔37的轴向方向延伸的大致轴状形状。输出活塞6具有在燃烧室31侧上的第一端部6a和在输出表面4b侧上的第二端部6b，第二端部6b在目标物体上施加特定力。O形环6c围绕输出活塞6设置，以便允许输出活塞6在通孔37中平滑地滑动。

在其中第一壳体3（在图2中由虚线示出）和第二壳体4被附接在一起以构成致动器主体2然后用作点火器的引爆器20（将在稍后描述）中的火药燃烧的状态下，第一端部6a基本上突出到第一壳体3的燃烧室31中且超过第二壳体4的配合到燃烧室31中的配合部4a的端面。前述状态将在下文中称为“燃烧前状态”。第一端部6a的直径d1小于通孔37的直径d0。因此，当输出活塞6在通孔37中朝向输出表面4b滑动时，在第一端部6a的侧表面（即输出活塞6的沿着其轴向方向延伸的表面）和通孔37的内表面之间留有间隙。在燃烧前状态下，第二端部6b的端面与输出表面4b共面抑或从输出表面4b凹入通孔37中。当使用致动器1时，致动器1以输出表面4b与将被施加特定力的目标物体接触的方式布置（如稍后将描述的图5所示），并且固定在该位置处。

在图1所示的燃烧前状态下，密封构件8附接到第二壳体4的配合部4a的端面，该端面是致动器主体2的内壁的一部分。因此，由弹性材料制成的密封构件8将致动器主体2内的空间分成包括引爆器20侧上的燃烧室31的空间（对应于根据本发明的第一空间）和包括输出活塞6侧上的通孔37的空间（对应于根据本发明的第二空间），以便将由引爆器20中的火药燃烧产生的燃烧产物限制在燃烧室31中。稍后将描述密封构件8的结构及其在引爆器20中的火药燃烧时的操作的细节。

现在，将参考图3描述引爆器20的示例性结构。引爆器20是电点火器。引爆器20具有杯体21，其表面覆盖有绝缘罩。在杯21内部限定了一空间，点火药22被设置在该空间中。在该空间中，还设置了金属头24。环形装药台23设置在金属头24的顶部上。装药台23保持点火药22。在点火药22的底部上布置有桥接线26，桥接线26将两个导电销28中的一者与金属头24电连接。两个导电销28通过绝缘体25固定到金属头24，使得在不施加电压时两个导电销28彼此隔离。由绝缘体25支撑的两个导电销28从其伸出的杯体21的开口由树脂套环27保护，其中导电销28彼此具有良好的隔离。

利用引爆器20的上述结构，当通过外部电源在两个导电销28之间施加电压时，电流流过桥接线26以使点火药22燃烧。然后，由点火药22的燃烧产生的燃烧产物从装药台23的开口喷出。引爆器帽14形成为具有边缘形的横截面，使得引爆器帽14被引爆器20的外表面卡住或钩住，并且引爆器帽14被螺钉固定到第一壳体3。因此，引爆器20通过引爆器帽14固定到第一壳体3，并且防止了引爆器20由于在由引爆器20点火时产生的压力而从致动器主体2脱离。

注意，在致动器1中使用的点火药22优选地以如下火药为示例：包含锆和高氯酸钾的火药（ZPP）、包含氢化钛和高氯酸钾的火药（THPP）、包含高氯酸钛和高氯酸钾的火药（TiPP）、包含铝和高氯酸钾的火药（APP）、包含铝和氧化铋的火药（ABO）、包含铝和三氧化钼的火药（AMO）、包含铝和氧化铜的火药（ACO）、包含铝和氧化铁的火药（AFO）以及前述火药中的一些火药的混合物。这些火药的性质是，它们在点火之后立即在燃烧中产生高温高压等离子体，但是由于不存在气体组分所以当温度下降至室温时压力迅速下降并且燃烧产物冷凝。除了前述火药之外的火药也可用作点火药。

在图1所示的情况下，燃烧室31是空的。然而，也可在燃烧室31中提供通过由点火药22的燃烧产生的燃烧产物而燃烧以产生气体的气体发生剂。在燃烧室31中提供气体发生剂的情况下，其可以是例如包括98质量%的硝化纤维素、0.8质量%的二苯胺、1.2质量%的硫酸钾的单基无烟火药。替代地，可采用在用于气囊或安全带预紧器的气体发生器中使用的气体发生剂。与仅采用点火药22的情况不同，在附加地采用这种气体发生剂的情况下，由于即使在室温下由燃烧产生的气体也包含气体成分，因此所产生的压力的下降速度更低。通过调整燃烧室31中提供的气体发生剂的尺寸、大小、形状、特别是表面形状，可以改变比点火药22的燃烧完成时间长很多的燃烧完成时间。因此，通过调整气体发生剂的量、形状和布置，可以适当地调整燃烧室31中产生的压力。

现在，将具体描述处于燃烧前状态下的密封构件8。如图1所示，密封构件8被构造成覆盖输出活塞6的突出到燃烧室31中的第一端部6a。更具体地，密封构件8包括：固定端部35，其附接到第二壳体4的配合部4a；接触部34，其与第一端部6a的端面接触并被布置成覆盖该端面；以及中间部36，其在接触部34和固定端部35之间延伸以覆盖第一端部6a的侧表面。因此，在沿着图1所示的致动器1的轴向方向的横截面中，密封构件8具有U形，并且构成U形“底部”的接触部34位于其初始位置处，该初始位置比固定端部35更靠近引爆器20（或者在图1中，在固定端部35的左侧上）。

接下来，将参考图4描述在引爆器20中的点火药22燃烧时密封构件8的动作和致动器1的操作。图4中的上图示出了致动器1在燃烧前状态下的构造，并且图4中的下图示出了处于通过点火药22的燃烧使致动器1操作的状态下的致动器1。后一状态在下文中将被称为“操作状态”。在图4中，为了比较这两个状态，在示出燃烧前状态和操作状态的图中的密封构件8的固定端部35的位置相对于致动器1的轴向方向对准。固定端部35在两个状态之间的公共位置被指示为位置X0，并且位置X0处的基准线被指示为线L0。

如上所述，接触部34在燃烧前状态下的位置由X1指示，其位于位置X0的引爆器10侧上（换句话说，比其更靠近引爆器20）。输出活塞6的第二端部6b的端面在该状态下的位置由F1指示。当点火药22燃烧时，燃烧产物在燃烧室31中扩散，使得燃烧室31中的压力升高。因此，压力也施加在密封构件8上。特别地，沿朝向输出表面4b方向推动输出活塞6的压力是通过密封构件8的接触部34作用在输出活塞6上的压力，因此，输出活塞6的第一端部6a的与接触部34接触的端面是接收来自引爆器20的驱动能量的表面。

如上所述，密封构件8的接触部34是将由点火药22的燃烧产生的驱动能量传递给输出活塞6的部分。因此，当密封构件8的接触部34朝向输出表面4b移动时，输出活塞6在通孔37中滑动。因此，输出活塞6的第二端部6b突出超过输出表面4b，突出的量取决于输出活塞6的滑动移动的量。因此，输出活塞6可以在设置在输出表面4b上或靠近输出表面4b的目标物体上施加特定力。在输出活塞6的滑动已经完成的操作状态下，输出活塞6的一部分邻接第二壳体4的止动部4c，该止动部限定通孔37的靠近输出表面4b的变窄部，从而防止输出活塞6滑出通孔37。接触部34在该状态下的位置将被称为操作位置，其由X2指示。该位置X2在位置X0的输出表面4b侧上。第二端部6b的端面的位置由F2指示。

在如上文的致动器1中，在点火药22燃烧期间，密封构件8的接触部34从在燃烧前状态下呈现的初始位置X1移动到在操作状态下呈现的操作位置X2。接触部34的这种移动的距离（X2-X1）等于输出活塞6为了施加特定力而移动的距离（F2-F1）。随着该移动，密封构件8以由内向外翻转的方式变形。通过密封构件8的这种由内向外翻转的变形来实现施加特定力所需的输出活塞6的移动距离。在密封构件8的这种由内向外翻转的变形中，密封构件8不必发生极大的弹性变形，而是这种由内向外翻转的变形基本上仅通过密封构件8的中间部36和接触部34的移动来实现，其中固定端部35被固定。即使在由于由点火药22的燃烧产生的驱动能量使接触部34朝向输出表面4b极大地移动以使中间部36伸展的情况下，中间部36也首先从图4中的上图所示的状态朝向输出表面4b移动，并且然后随着接触部34的移动而伸展。因此，中间部36的弹性变形量可以保持为小。因此，可以在确保输出活塞6的用于施加特定力的足够的移动距离的同时防止密封构件8的破裂。因此，由燃烧产生的驱动能量可以令人满意地传递给输出活塞6，使得致动器1可以高效地操作。

如上所述，输出活塞6的第一端部6a的直径d1小于通孔37的内径d0。因此，当密封构件8的前述由内向外翻转的变形进行时，中间部36部分地进入第一端部6a和通孔37的壁之间的间隙中，使得由内向外翻转的变形和中间部36的伸展可以沿着通孔37的内壁平滑地进行。当处于操作位置处时，接触部34不一定与输出活塞6的第一端部6a的端面接触。

（应用）

图5示出了作为致动器1的应用的电路断路器100。在电路断路器100中，致动器1借助于壳体62固定到导体件50。

当电路断路器100被设置到电路时，导体件50构成电路的一部分。导体件50由两端上的第一连接器部分51和第二连接器部分52、以及在连接器部分51、52之间延伸的切断部分53构成。第一连接器部分51和第二连接器部分52中的每一者具有用于与电路中的另一导体（例如，引线）连接的连接孔51a、52a。虽然在图5所示的说明性导体件50中，第一接触部分51、第二接触部分52和切断部分53形成阶梯形状，但是第一接触部分51、第二接触部分52和切断部分53可以替代地为大致笔直的。切断部分53以与致动器1的输出表面4b接触的方式固定。因此，致动器1中的输出活塞6的端面（或第二端部6b的端面）与切断部分53相对。以这种方式布置的导体件50构成本实施例中所提到的目标物体。特别地，切断部分53是目标物体的一部分，致动器1将向其施加特定力。

在壳体62中，由塑料制成的盒状绝缘部分60设置在与致动器1相对的位置处，其中切断部分53位于该盒状绝缘部分与致动器之间。绝缘部分在其内部具有绝缘空间61。

在如上构造的电路断路器100中，当引爆器20响应于特定触发信号或手动输入而开始操作时，输出活塞6如上所述那样滑动以通过其动能向切断部分53施加剪切力，使得切断部分53被切断。因此，构成配备有电路断路器100的电路的一部分的导体件50的第一连接器部分51和第二连接器部分52之间的传导被中断。通过输出活塞6切断的切断部分53的切断件被接收在绝缘部分60的绝缘空间61中。这可以提高前述传导的中断的可靠性。

如上所述，在采用根据本发明的致动器1的电路断路器100中，致动器1可以高效地操作。这对于电路断路器100是非常有利的，电路断路器需要在必要时可靠地实现传导的中断。致动器1的应用的其它示例包括在目标物体上打孔的穿孔机。

<第二实施例>

图6示出了根据本发明第二实施例的致动器1。在上述第一实施例中，由引爆器20产生的驱动能量通过密封构件8传递给输出活塞6，并且密封构件8直接暴露于燃烧气体。在第二实施例中，驱动能量首先被传递给辅助活塞60，并且然后通过密封构件8间接地传递给输出活塞6。因此，防止了密封构件8直接暴露于燃烧产物。在该第二实施例中，致动器主体2由第一壳体3A和第二壳体4构成。在以下描述中，第二实施例中与第一实施例中的部件基本相同的部件将由相同的附图标记表示，并且将不会进一步详细描述。

第一壳体3A具有形成在内部的燃烧室31。燃烧室31以由引爆器20产生的燃烧产物在其中扩散的方式构造。在燃烧室31内设置有由金属制成的辅助活塞60。辅助活塞60以能够在燃烧室31中滑动的方式被保持。辅助活塞60的一端与引爆器20相对，并且另一端被布置成与输出活塞6的第一端部6a将密封构件8的接触部34夹在中间。当通过引爆器20的操作使点火药22燃烧时，驱动能量被输入到辅助活塞60的与引爆器20相对的一端，并且然后通过密封构件8的接触部34传递给输出活塞6。因此，当点火药22燃烧时，输出活塞6与辅助活塞60一起滑动。在这种情况下，密封构件8也会经历与上述第一实施例中相同的由内向外翻转的变形。在该第二实施例中，由于接触部34夹在辅助活塞60和输出活塞6之间，所以密封构件8的变形被限制于特定方向，从而使得由内向外翻转的变形能够平滑地进行。在该实施例中，由于驱动能量首先被输入到辅助活塞60，因此防止了密封构件8直接暴露于燃烧产物。这减小了密封构件8上的热应力，从而能够改进对其破裂的防止。

如上所述，根据第二实施例的致动器1也可以应用于图5所示的电路断路器。

<示例1>

我们进行了实验，以检验当火药在根据上述第一实施例的致动器1中的引爆器20中燃烧时是否通过密封构件8实现密封。用作密封构件8的橡胶材料是NBR（丁腈橡胶）。在操作时，使用具有不同硬度（hardness）（或硬度（durometers））的橡胶材料在致动器1的不同温度下实施检验，并且目视检查密封构件8的破裂等。

更具体地，使用具有50和70的硬度的两种橡胶材料在致动器1的三个不同温度（具体地高温（50℃）、常温（20℃）和低温（0℃））下实施检验。在火药燃烧期间燃烧室31中的峰值压力为30 MPa，并且密封构件8的厚度为1 mm。对于每种硬度和温度，执行了三次引爆器20中火药的燃烧，并检查密封构件8的破裂，但在所有条件下均未发现破裂。

<示例2>

我们进行了实验，以检验当火药在根据上述第二实施方式的致动器1中的引爆器20中燃烧时是否通过密封构件8实现密封。用作密封构件8的橡胶材料是氯丁二烯和NBR。在操作时，在致动器1的不同温度下实施检验，并且目视检查密封构件8的破裂等。

更具体地，使用具有65的硬度的氯丁二烯和具有70硬度的NBR作为橡胶材料在致动器1的三种不同的温度（具体地高温（50℃）、常温（20℃）和低温（0℃））下实施该检验。在火药燃烧期间燃烧室中的峰值压力为30 MPa，并且密封构件8的厚度为1 mm。对于每种橡胶材料和温度，执行了三次引爆器20中火药的燃烧，并检查密封构件8的破裂，但在所有条件下均未发现破裂。

从上述示例将会理解，在两个实施例中，NBR可以优选地用作密封构件8的橡胶材料。在第二实施例中，氯丁二烯也可以用作密封构件8的材料。以上例子仅作为示例给出。在适当地调整氯丁二烯的硬度并适当地限制致动器1的温度条件的情况下，氯丁二烯也可以用作第一实施例中的密封构件的橡胶材料。

附图标记列表

1：致动器

2：致动器主体

6：输出活塞

8：密封构件

20：引爆器

22：点火药

31：燃烧室

34：接触部

35：固定端部

36：中间部

37：通孔

60：辅助活塞

Claims (5)

1.一种致动器，包括致动器主体和输出活塞部分，所述致动器主体包括沿着其轴向方向延伸的通孔，所述输出活塞部分以能够在所述通孔中滑动的方式设置，并且该致动器适于通过使所述输出活塞部分从所述致动器主体的输出表面突出而向目标物体施加特定力，所述致动器包括：

点火器，其使火药燃烧并通过所述点火器中的火药燃烧施加用于使所述输出活塞部分向所述输出活塞部分滑动的驱动能量；和

密封构件，其将所述致动器主体中的空间分隔成其中设置有所述点火器的第一空间和其中设置有所述输出活塞部分的第二空间，并将由所述点火器产生的燃烧产物限制在所述第一空间中，

其中，所述输出活塞部分具有操作端部和特定端部，所述操作端部作用在所述目标物体上，所述特定端部包括接收所述驱动能量的特定端面，

所述密封构件具有固定端部和接触部，所述固定端部固定到限定所述致动器主体中的空间的内壁，所述接触部在所述火药在所述点火器中燃烧时与所述特定端部的所述特定端面接触，

在所述点火器中的火药燃烧之前的状态下，所述接触部位于所述固定端部的所述点火器侧上的初始位置处，并且

在所述点火器中的火药燃烧的情况下，所述接触部在与所述特定端面接触的同时随着所述输出活塞部分的滑动运动而移动到所述固定端部的所述输出表面侧上的操作位置，

其中，所述接触部从所述初始位置移动到所述操作位置时，所述密封构件构成为以由内向外翻转的方式变形，使得实现输出活塞的移动距离。

2.根据权利要求1所述的致动器，其中，所述密封构件由弹性材料制成。

3.根据权利要求2所述的致动器，其中，所述密封构件还具有中间部，所述中间部在所述固定端部和所述接触部之间延伸，并且在所述点火器中的火药燃烧之前的状态下覆盖所述特定端部的沿着所述输出活塞部分的滑动方向延伸的侧表面，并且随着由所述点火器中的火药燃烧引起的所述输出活塞部分的滑动运动，所述接触部从所述初始位置移动到所述操作位置，同时所述中间部沿所述滑动方向伸展。

4.根据权利要求3所述的致动器，其中，所述输出活塞部分的所述特定端部的外径小于所述通孔的内径，并且所述中间部随着由所述点火器中的火药燃烧引起的所述输出活塞部分的滑动运动而沿着所述通孔的内壁沿所述滑动方向伸展。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的致动器，还包括辅助活塞部分，所述辅助活塞部分以能够在所述通孔中滑动并与所述输出活塞部分的所述特定端面将所述密封构件的所述接触部夹在中间的方式布置在所述第一空间中，所述辅助活塞部分包括：与所述点火器相对的点火器侧端部，所述驱动能量输入到所述点火器侧端部；以及输出活塞侧端部，其通过所述接触部将所述驱动能量传递给所述输出活塞部分的所述特定端面。

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